Đề tài Phương pháp giải một số dạng bài tập định lượng trong chương trình Hoá học lớp 9 (tiếp)

ho oxit axit tác dụng với dung dịch kiềm.
1.1 Nhận dạng bài tập:
 - Giả thiết:
 Cho oxit axit tác dụng với dung dịch kiềm
 - Yêu cầu:
 Xác định muối tạo thành và khối lượng của muối.
1.2 Cách giải:
 - Tính số mol của oxit axit và số mol kiềm theo giả thiết.
 - Lập tỉ lệ: k= nkiềmnoxitaxit
 Nếu là oxit axit tác dụng với dung dịch kiềm của kim loại hoá trị I, ta có các trường hợp:
+ Nếu k ≤ 1 => Phản ứng tạo 1 muối axit.
+ Nếu k ≥ 2 => Phản ứng tạo 1 muối trung hoà.
+ Nếu 1 Phản ứng tạo 2 muối.
Nếu là oxit axit tác dụng với dung dịch kiềm của kim loại hoá trị II, ta có các trường hợp:
+ Nếu k ≤ 12 => Phản ứng tạo 1 muối axit.
+ Nếu k ≥1 => Phản ứng tạo 1 muối trung hoà.
+ Nếu 12 Phản ứng tạo 2 muối.
Viết phương trình hoá học của phản ứng xảy ra dựa trên giá trị của k.
Tính toán theo yêu cầu cầu của đề bài.
* Lưu ý: Trong điều kiện cho phép, với đối tượng học sinh học khá hoặc đã nắm vững dạng toán này, giáo viên có thể triển khai sâu hơn, nêu rõ bản chất vấn đề để có thêm cách giải hay hơn trong trường hợp tạo 2 muối:
- Khi oxit axit tác dụng với dung dịch kiềm của kim loại hoá trị I mà tạo 2 muối thì muối axit tạo trước, muối trung hoà tạo sau. Còn khi oxit axit tác dụng với dung dịch kiềm của kim loại hoá trị II mà tạo 2 muối thì muối trung hoà tạo trước, muối axit tạo sau do phản ứng với tỉ lệ 1: 1 xảy ra trước, sản phẩm tạo thành mới tiếp tục tham gia phản ứng với oxit axit hoặc dung dịch kiềm tuỳ theo từng trường hợp.
VD: Cho CO2 tác dụng với NaOH:
CO2(k) + NaOH(dd) à NaHCO3(dd).
NaHCO3(dd) + NaOH(dd) à Na2CO3(dd).
VD: Cho CO2 tác dụng với Ca(OH)2:
CO2(k) + Ca(OH)2(dd) à CaCO3(r) + H2O(l).
CaCO3(r) + CO2(k) + H2O(l) à Ca(HCO3)2(dd).
1.3 Các ví dụ cụ thể
Ví dụ 1
 	Dẫn 5,6l khí SO2(đktc) đi qua 300ml dung dịch NaOH 2M. Xác định khối lượng các chất có trong dung dịch sau phản ứng.
 * Hướng dẫn phân tích đề
 	- Giả thiết:
 VSO2 = 5,6 (l)
VNaOH = 300 ml.
CM(NaOH)=2M 
- Yêu cầu:
+ Khối lượng các chất có trong dung dịch sau phản ứng?
Như vậy bài toán có sự kết hợp giữa 2 dạng toán: Dang phản ứng giữa oxit axit với dung dịch kiềm và dạng toán tìm chất dư. (Dạng toán tìm chất dư tôi đã trình bày ở phần trước)
 * Giải
Đổi 300ml = 0,3(l).
Theo bài ra ta có:
nSO2= V22,4= 5,622,4=0,25 (mol)
nNaOH= CM.V = 2. 0,3 = 0,6 (mol)
Ta có tỉ lệ: nNaOHnCO2= 0,60,25> 2=> Phản ứng tạo chỉ tạo 1 muối trung hoà. Vậy muối tạo thành là muối Na2CO3.
Ta có phương trình phản ứng:
 2NaOH(dd) + CO2(k) à Na2CO3(dd) + H2O(l).
Theo PTHH: 2mol 1mol
Theo giả thiết: 0,6mol	 0,25mol
=> Ta có tỉ lệ: 0,62> 0,251 => Sau phản ứng, CO2 hết, NaOH dư, các chất tính theo CO2. Dung dịch sau phản ứng gồm NaOH dư và Na2CO3 sản phẩm.
Theo PTHH: 
nNaOH= 2nCO2 = 2.0,25 = 0,5 (mol) => nNaOH(dư) = 0,6 – 0,5 = 0,1 (mol)
nNa2CO3=nCO2 = 0,25 (mol)
 Khối lượng các chất có trong dung dịch sau phản ứng là: 
mNa2CO3 =n.M=0,25.106=26,5(g)
mNaOH=n.M=0,1.40=4(g)
Ví dụ 2:
 Dẫn 11,2l khí CO2 (đktc) đi qua 300ml dung dịch Ca(OH)2 1M
 a) Xác định muối tạo thành sau phản ứng.
 b) Tính khối lượng muối sản phẩm.
 * Hướng dẫn phân tích đề:
 - Giả thiết:
 VCO2 = 11,2(l)
VCa(OH)2 = 300 ml.
CM(Ca(OH)2)=0,1M 
 - Yêu cầu:
 + Muối sau phản ứng là muối gì?
 + mmuối = ?
 * Giải:
	Đổi 300ml = 0,3(l)
 a) Theo giả thiết ta có:
nCO2= V22,4= 11,222,4=0,5 (mol)
nCa(OH)2= CM.V = 1. 0,2 = 0,3 (mol)
Ta có tỉ lệ: 12 phản ứng chỉ tạo 2 muối.
Vậy muối tạo thànhlà Ca(HCO3)2 và CaCO3.
* Cách 1:
Gọi x, y lần lượt là số mol Ca(OH)2 tham gia phản ứng tạo muối trung hoà và muối axit => ta có phương trình số mol Ca(OH)2 : x + y = 0,3 (*)
Ta có phương trình phản ứng:
Ca(OH)2(dd) + CO2(k) à CaCO3(r) + H2O(l).(1)
 Ca(OH)2(dd) + 2CO2(k) à Ca(HCO3)2(dd). (2)
Theo PTHH (1) : nCO2= nCaOH2=x mol
Theo PTHH (2) :	 nCO2= 2nCaOH2=2y mol
Ta có phương trình số mol CO2: x + 2y = 0,5 (**)
Kết hợp (*) và (**) ta có hệ phương trình:
	 x + y = 0,3	x = 0,1
	 x + 2y = 0,5	y = 0,2
Theo PTHH (1) : nCaCO3= nCaOH2=x =0,1mol
Theo PTHH (2) :	 nCa(HCO3)2= nCaOH2=y=0,2 mol
Vậy khối lượng muối có trong dung dịch sau phản ứng là:
mCaCO3=n. M=0,1.100=10g
mCa(HCO3)2=n.M=0,2.162=32,4 (g)
	*Cách 2.
Vì sản phẩm của phản ứng gồm 2 muối nên ta có PTHH:
CO2(k) + Ca(OH)2(dd) à CaCO3(r) + H2O(l).(1)
CaCO3(r) + CO2(k) + H2O(l) à Ca(HCO3)2(dd).(2)
Theo PTHH (1) : nCO2=nCaCO3= nCaOH2=0,3 mol
nCO2tham gia phản ứng (2) là: 0,5 – 0,3 = 0,2.
Theo PTHH (2) :	 nCaCO3 = nCa(HCO3)2= nCO2=0,2 mol
Số mol CaCO3 còn lại là: 0,3 – 0,2 = 0,1 (mol).
Vậy khối lượng muối có trong dung dịch sau phản ứng là:
mCaCO3=n. M=0,1.100=10g
mCa(HCO3)2=n.M=0,2.162=32,4 (g)
Ví dụ 3:
	Cho 5,6 lít khí CO2(đktc) vào V lít dung dịch NaOH 0,2M vừa đủ. Tính thể tích NaOH và nồng độ mol/l của muối tạo thành trong các trường hợp sau:
Tạo muối trung hoà.
Tạo muối axit.
Nếu tạo cả 2 muối thì thể tích NaOH giới hạn trong khoảng nào? 
 * Hướng dẫn phân tích đề
- Giả thiết: CO2 + NaOH
VCO2 = 5,6 (l)
VNaOH = V ml.
CM(NaOH)=0,2M 
-Yêu cầu:
+ Xác định V để sản phẩm là: + Muối trung hoà
	 + Muối axit
	 + 2 muối
+ Tính CM của sản phẩm trong mỗi trường hợp.
* Giải
Vì phản ứng vừa đủ và sản phẩm là muối trung hoà nên ta có:
nNaOHnCO2= 2=> nNaOH0,25=2 ↔ nNaOH=0,5(mol) => 
Thể tích dung dịch NaOH cần dùng là: VNaOH = n/CM= 0,5/ 0,2 = 2,5(l)
PTHH: 2NaOH(dd) + CO2(k) à Na2CO3(dd) + H2O(l). 
Theo PTHH: nNa2CO3= nCO2=0,25 (mol)
Nồng độ mol/l của dung dịch Na2CO3 thu được là: 
CM = nV= 0,252,5=0,1M
Vì phản ứng vừa đủ và sản phẩm là muối axit thì ta phải có:
nNaOHnCO2= 1=> nNaOH0,25=1 ↔ nNaOH=0,25(mol) => 
Thể tích dung dịch NaOH cần dùng là: VNaOH = n/CM= 0,25/ 0,2 = 1,25(l)
PTHH: NaOH(dd) + CO2(k) à NaHCO3(dd).
Theo PTHH: nNaHCO3= nCO2=0,25 (mol)
Nồng độ mol/l của dung dịch NaHCO3 thu được là: 
CM = nV= 0,251,25=0,2M
Để sản phẩm là 2 muối, ta phải có:
1 1 
Thể tích dung dịch NaOH cần dùng là: VNaOH = n.CM=>
 0,25/ 0,2 < VNaOH < 0,5/ 0,2 ↔ 1,25 < VNaOH < 2,5(l).
Vậy để tạo 2 muối thì thể tích NaOH nằm trong khoảng từ 1,25 lit đến 2,5 lit.
Ví dụ 4
 Dẫn khí CO2 đi qua 100ml dung dịch Ba(OH)2 1,1M. Sau khi phản ứng hoàn toàn thì thấy thu được 19,7g kết tủa. Tính thể tích khí CO2 (đktc) đã dùng.
 * Hướng dẫn phân tích đề:
 - Giả thiết
 + CO2 + 100ml dd Ba(OH)2 --> 19,7g kết tủa.
- Yêu cầu:
 + VCO2 = ?
* Giải
- Đổi 100ml = 0,1(l).
- Theo giả thiết ta có: Kết tủa thu được là BaCO3.
nBaOH2=CM.V=1,1 .0,1=0,11 mol.
nBaCO3= mM= 19,7197=0,1 mol.
Vì nBaOH2 > nBaCO3 nên ta có 2 trường hợp:
Trường hợp 1: CO2 phản ứng vừa đủ để tạo 0,1 mol BaCO3 kết tủa.
Ta có PTHH: 	CO2(k) + Ba(OH)2(dd) à BaCO3(r) + H2O(l).
Theo PTHH: nCO2= nBaCO3=0,1 mol
Vậy thể tích khí CO2 đã tham gia phản ứng là: 
VCO2=n.22,4=0,1 .22,4=2,24 l
Trường hợp 2: CO2 dư, hoà tan 1 phần kết tủa.
Ta có các PTHH:	CO2(k) + Ba(OH)2(dd) à BaCO3(r) + H2O(l).(1)
	CO2(k) + H2O(l) + BaCO3(r) à Ba(HCO3)2(dd). (2)
Theo PTHH (1): nBaCO3= nCO2= nBaOH2=0,11 mol.
Theo giả thiết: nBaCO3=0,1 mol=> nBaCO3bị hoà tan trong phản ứng (2) là:
0,11 – 0,1 = 0,01 (mol).
Theo PTHH (2): nCO2= nBaCO3=0,01 mol
Tổng số mol CO2 đã tham gia phản ứng là: 0,11 + 0,01 = 0,12(mol)
Thể tích khí CO2 đã tham gia phản ứng là: 
VCO2=n.22,4=0,12 .22,4=2,688 l
2. Dạng 5: Bài tập xác định công thức hoá học của hợp chất hữu cơ:
2.1 Nhận dạng
 	- Giả thiết: Đốt cháy a(g) hợp chất hữu cơ A, thu được b(g) CO2 và c(g) H2O (hoặc đề cho dữ kiện để tính được khối lượng, thể tích, số mol sản phẩm của quá trình đốt cháy hoặc phân tích chất A). Biết khối lượng phân tử của A là MA.
 - Yêu cầu: Xác định công thức phân tử của hợp chất hữu cơ A.
 2.2 Cách giải:
 - Biện luận: vì sản phẩm của phản ứng đốt cháy A chỉ gồm có CO2 và H2O nên trong A phải có C, H và có thể có thêm O.
- Gọi CTPT của A là CxHyOz.
- Tính nC= nCO2= b44=> mC= b.1244= 3b11
 nH=2nH2O= 2.c18= c9=> mH= c9 
mO = a – (mC + mH).
-Lập tỉ lệ: 12xmC= ymH= 16zmO= MAa => Tính được x, y, z, suy ra công thức phân tử của hợp chất A.
* Lưu ý: 
+ Trong trường hợp đề bài cho tỉ lệ phần trăm khối lượng mỗi nguyên tố trong hợp chất, ta cũng có thể lập tỉ lệ: 12x%mC= y%mH= 16z%mO= MA100, từ đó cũng có thể tính ra x, y, z => Công thức phân tử của hợp chất hữu cơ A
+ Nếu sản phẩm có thêm các nguyên tố khác thì cũng biện luận tương tự.
2.3 Các ví dụ cụ thể
Ví dụ 1:
Đốt cháy hoàn toàn 3gam 1 hợp chất hữu cơ A thu được 3,36 (l) khí CO2 (đktc) và 3,6 gam H2O. Xác định CTPT của A biết PTK của A là 60.
 * Hướng dẫn phân tích đề
 - Giả thiết
+ mA = 3g
+ VCO2=3,36 l
+ mH2O=3,6 g
+ MA = 60.
Kết luận
Xác định CTPT của A.
* Giải
 Vì sản phẩm chỉ có CO2 và H2O nên trong A phải có C, H và có thể có cả O.
 Theo bài ra ta có: nC= nCO2= 3,3622,4=0,15=> mC= 0,15.12=1,8 g
 nH=2nH2O= 2.3,618= 0,4 => mH= 0,4 g 
 => mO = 3 – (1,8 + 0,4) = 0,8(g)
Vậy trong A có cả oxi => Gọi CTPT của A là CxHyOz.
Ta có tỉ lệ: 12xmC= ymH= 16zmO= MAa ↔ 12x1,8= y0,4= 16z0,8= 603
x = 3; y = 8; z = 1 => CTPT của A là C3H8O
Ví dụ 2
Hợp chất hữu cơ A có thành phần các nguyên tố như sau: 53,33%C; 15,55%H; 31,12%N. Tìm công thức phân tử của A, biết phân tử khối của A là 45.
 * Hướng dẫn phân tích đề:
 - Giả thiết
 + Hợp chất A có: 53,33%C; 15,55%H; 31,12%N.
 + MA = 45
- Yêu cầu:
 + Xác định CTPT của A
 * Giải
- Theo bài ra ta có: %C + %H + %N = 53,33% + 15,55% + 31,12% = 100% => Trong A chỉ có 3 nguyên tố: C, H, N.
- Gọi CTPT của A là CxHyNz.
- Ta có tỉ lệ: 12x%mC= y%mH= 14z%mN= MA100 ↔ 12x53,33= y15,55= 14z31,12= 45100
=> x = 2; y = 7; z = 1.
Vậy CTPT của hợp chất hữu cơ A là C2H7N.
Ví dụ 3:
	Đốt cháy hoàn toàn 0,6g một hợp chất hữu cơ A có thành phần gồm các nguyên tố C, H, O, người ta thu được khí CO2 và hơi nước. Dẫn hỗn hợp khí và hơi này đi qua H2SO4 đặc và dung dịch NaOH. Sau thí nghiệm, người ta thấy khối lượng H2SO4 tăng thêm 0,72g và khối lượng dung dịch NaOH tăng thêm 1,32g.
Tính thành phần phần trăm khối lượng các nguyên tố có trong A.
Tìm công thức phân tử của A. Biết tỉ khối hơi của